微波技术基础第五章课后答案

5-2若一两端口微波网络互易，则网络参量[]Z 、[]S 的特征分别是什么？ 解： 1221Z Z = 1221S S =

5-4 某微波网络如右图。写出此网络的[ABCD]矩阵，并用[ABCD]矩阵推导出对应的[S]及[T]参数矩阵。根据[S]或[T]阵的特性对此网络的对称性做出判断。

75Z j =Ω

解： 因为，

312

1

50275,2125025j j A A A j

j --?????

???===????-????

所以，1231

375

421200

4

j A B A A A j

C D ??--???

?

==????

????--????

因为，归一化电压和电流为：()()()

i i i V z a z b z =

=+

()(()()i i i i I z I z a z b z ==-

(1)

归一化ABCD 矩阵为： 00/A

B Z a b CZ D c d ??

??=????????

(2)

所以： 1122220()()/a b A a b B a b Z +=++-

1102222()()a b CZ a b D a b -=++-

(3)

从而解得：

1

001100221(/)1(/)1()1()A B Z A B Z b a CZ D CZ D b a ----+????????

=????????----+????

????

(4)

所以进而推得[S]矩阵为：

?????

?+-+----++++=

D CZ Z B A BC AD D CZ Z B A D CZ Z B A S 000000/2)(2//1

][ (5) ????

??????--+-=j j

j S 272

227

42

1

1][ (6)

由(3)式解得

???

???????

??-+-++++----+=????

??220000000011////21b a D CZ Z B A D CZ Z B A D CZ Z B A D CZ Z B A a b (7)

所以， ??

??

??-+-++++----+=D CZ Z B A D

CZ Z B A D CZ Z B A D

CZ Z B A T 00000000////21][

(8)

?

???

?

?????--+--=j j j j T 274214212721][ （9）

因为[S]阵的转置矩阵][][S S t

=，所以，该网络是互易的。 5-5 求下图两端口T 形网络的Z 参数。（D 换C ） 解：

端口2开路时端口 1的输入阻抗：

21

111

A C I V Z Z Z I ==

=+

2121

211

110

()

C A C C C A C I Z V Z Z V V Z Z Z I I I Z Z =+=

=

==+

12

222

B C I V Z Z Z I ==

=+

5-7 证明互易网络散射阵的对称性： 证明： [][][]Z I V =

[][])][])Z a b a b ∴-=+

([]([]Z a Z b ∴=+

00([][]([][]Z Z a Z Z b ∴-=+

100[]][])([][]b Z Z Z Z a -∴=+-

100[]][])([][S Z Z Z Z -∴=+-

100[]][])([][t t S Z Z Z Z -=+

-100([][]){([][])}t t t t Z Z Z Z -=-+

100][])([][])Z Z Z Z -?????????????→-+对称阵的差为对称阵，矩阵求逆和求转置可换序

5-8 证明无耗网络射阵的么正性

证明：由N 端口网络入射功率和出射功率相等可得：

0)(2

112

2=-∑=n

i i i b a 矩阵形式为：0][][][][*

*=-b b a a t t

带入散射关系有：*

*

*

[][][][][][]0t

t

t

a a a S S a -=

**[]([][][])[]0t t a U S S a ∴-=

*[][][]t S S U ∴=

此即[S]阵的正么性，即：

*

,,,101n

k i k j i j

k i j S S i j

δ=≠?==?=?∑ 即散射矩阵任意列的共轭点积为零。

5-9 证明无耗传输线参考面移动S 参数的不变性。（当参考相位面移动时，散射参数幅值不变，相位改变）

证明：设参考面位于0=i z 处（i ＝1,2,…n ）网络的散射阵为[S],当参考面移至0=i z 处时，散射参量]['

S ，这时：

各端口出射波（b ）相位要滞后 2/i i g l θπλ= 各端口入射波（a ）相位要超前 2/i i g l θπλ=

由此：'2[//]

',,'i gj i gi j l l i i j

i j j

b S S e a πλλ-+==

表示为矩阵：'

[][][][]S P S P = 其中，

12

000

0[]0

n j j j e L

e P M M L e θθθ---?????

?

=????

?? 5-10 判断由60

11

220.5j S S e -==

，30

12

21j S S ==所表征的网络能否实现。

解：由于

2

2

2

2

11210.51S S +=+=

**60303060112112220.50.750.750.50j j j j S S S S e e e e --+=?+?=

因此，所给二端口网络的S 参量，满足无耗网络S

参量的一元性，故可以实现。 5-12 试求下图(a)所示并联网络的[S]矩阵。

a 2

a 2

（a ） (b)

解：如图b 的A 参数方程：

21u u = )(221i u Y i -+=

根据入射波、反射波与电压、电流的关系：

111u a b =+ 222u a b =+ 111i a b =- 222i a b =-

经过变换得到： 11222Y Y

b a a Y Y =-

+++ 21222Y Y

b a a Y Y

=-

-++

即S 参数为

?????

?

????

??+-

+++-=Y Y Y Y Y

Y S 222222][ 5-13设双口网络[S]已知，终端接有负载1Z ，如下图所示，求输入端的反射系数。

1

Z 1

解：由[S]参数定义： 1111122b S a S a =+

2211222b S a S a =+

根据终端反射系数的定义：10

2212

10

Z Z a b b Z Z -=Γ=+，将其代入上式并整理得

211

1111121

221

1S a b S a S S =+Γ-Γ

因而输入端反射系数： 112211111221

1in b S S S a S ΓΓ=

=+-Γ 5-14均匀波导中设置两组金属膜片，其间距为/2g l λ=，等效网络如图所示。试利用网络级联

方法计算下列工作特性参量。

(1) 输入驻波比ρ； (2) 电压传输系数T ； (3) 插入衰减(dB)L ； (4) 插入相移θ。

解：10101A jBZ ????=?????? 2cos sin 10sin 01A cons π

πππ-??????==??????-????

30101A jBZ ??

??=??????

12300010101

010112101A A A A jBZ jBZ j BZ --????????????????===????????????????---????????

011122122

111112212201jBZ a a a a S a a a a jBZ +--=

=-++++

21111221220

22

1S a a a a jBZ =

=-++++

1111

11S S ρ+=

=

-

210

2

1T S jBZ ==-

+

22

22111

10log 10log ()||4

B Z L dB S +==

2100()()arctg BZ arctg BZ θφπ==-=-

5-15一微波元件的等效网络如图所示，其中2/πθ=，试利用网络级联的方法计算该网络的下列工作特性参量。 (1)电压传输系数T ； (2)插入衰减A ； (3)插入相移φ； (4)输入驻波比ρ。

解：1cos sin 0sin 0j A con j θ

θθθ??????==?

????????? 021/0

1jX Z A ??

??=?????? 30101A jBZ ????=?????? 0

01230001001

/(1)100

1BZ j j jX Z A A A A X j BZ jBZ j Z -??????????????????===????????????????

--???

???????

00

11122122

11111221220

(2)

X

BZ jBX Z a a a a S X a a a a BZ j BX Z -+

++--=

=+++--+-

21111221220

22

(2)S X a a a a BZ j BX Z =

=+++--+-

2100

2

(2)

T S X

BZ j BX Z ==

--+-

2

200

2

21

()(2)14

X BZ BX Z A S ++-=

=

2100

2(

)BX

arctg X BZ Z φφπ-==-+

1111

11S S ρ+=

=

-

5-16 有一电路系统如题图所示，其中ab 、cd 段为理想传输线，其特性阻抗为c Z ，两端间有一个由1jX 、2jX 构成的Γ形网络，且12c X X Z ==，终端接负载2L c Z Z =，适用网络参量法求输入端反射系数。

L

Z

解：（1）将1jX 、2jX 、c Z 和L Z 用c Z 归一化，即

111c X jx j

j Z ==，221c

X

jx j j Z ==，1c z =，2L z = （2）求归一化a 。

112211122201cos sin cos sin 11sin cos 0sin cos 11j j jx a j j jx θθθθθθθθ??????????=??????????????

????

由于 1242π

λ

π

θλ=

?

=

，1cos 0θ=，1sin 1j j θ=；

223342

πλπθλ=?=，2cos 0θ=，2sin 1j j θ=-；

微波技术基础试题三

一．简答：（50分） 1．什么是色散波和非色散波？（5分） 答：有的波型如TE 波和TM 波，当波导的形状、尺寸和所填充的介质给定时，对于传输某一波形的电磁波而言，其相速v p 和群速v g 都随频率而变化的，把具有这种特性的波型称为色散波。而TEM 波的相速v p 和群速v g 与频率无关，把具有这种特性的波型称为非色散波。 2．矩形波导、圆波导和同轴线分别传输的是什么类型的波？（5分） 答：（1）矩形波导为单导体的金属管，根据边界条件波导中不可能传输TEM 波，只能传输TE 波和TM 波。 （2）圆波导是横截面为圆形的空心金属管，其电磁波传输特性类似于矩形波导不可能传输TEM 波，只能传输TE 波和TM 波。 （3）同轴线是一种双导体传输线。它既可传输TEM 波，也可传输TE 波和TM 波。 3．什么是TE 波、TM 波和TEM 波？（5分） 答：根据导波系统中电磁波按纵向场分量的有无，可分为三种波型： （1）横磁波（TM 波），又称电波（E 波）:0=H Z ，0≠E Z ； （2）横电波（TE 波），又称磁波（H 波）：0=E Z ，0≠H Z ； （3）横电磁波（TEM ）：0=E Z ，0=H Z 。 4．导波系统中的相速和相波长的含义是什么？（5分） 答：相速v p 是指导波系统中传输电磁波的等相位面沿轴向移动的速度。 相波长λp 是指等相位面在一个周期T 内移动的距离。 5．为什么多节阶梯阻抗变换器比单节阻抗变换器的工作频带要宽？（5分） 答：以两节阶梯阻抗变换器为例，设每节4 λ阻抗变换器长度为θ，三个阶

梯突变的电压反射系数分别为 Γ ΓΓ2 1 ,,则点反射系数为 e e U U j j i r θ θ 42210--ΓΓΓ++==Γ，式中说明，当采用单节变换器时只有两 个阶梯突变面，反射系数Γ的表达式中只有前两项，若取ΓΓ=10，在中心频率处,2/πθ=这两项的和为零，即两突变面处的反射波在输入端相互抵消，从而获得匹配；但偏离中心频率时，因2/πθ≠，则两个反射波不能完全抵消。然而在多节阶梯的情况下，由于多节突变面数目增多，参与抵消作用的反射波数量也增多，在允许的最大反射系数容量Γm 相同的条件下， 使工作频带增宽。 6．请简述双分支匹配器实现阻抗匹配的原理。（7分） 答： B A Z L 如图设：AA’,BB’两个参考面分别跨接两个短截线，归一化电纳为jB 1,jB 2 A A’,BB’两参考面处的等效导纳，在考虑分支线之前和之后分别为 y iA ',y A A '' y iB ',y B B ' ' ,从负载端说起，首先根据负载导纳在导纳圆图上找 到表示归一化负载导纳的点，以此点到坐标原点的距离为半径，以坐标原点为圆心画等反射系数圆，沿此圆周将该点顺时针旋转（4πd 1）rad ，

微波技术基础第四章课后答案 杨雪霞概要

4-1 谐振腔有哪些主要的参量？这些参量与低频集总参数谐振回路有何异同点？ 答：谐振腔的主要特性参数有谐振频率、品质因数以及与谐振腔中有功损耗有关的谐振电导，对于一个谐振腔来说，这些参数是对于某一个谐振模式而言的，若模式不同，这些参数也是不同的。谐振频率具有多谐性，与低频中的回路，当其尺寸、填充介质均不变化时，只有一个谐振频率是不相同的。在谐振回路中，微波谐振腔的固有品质因数要比集总参数的低频谐振回路高的多。一般谐振腔可以等效为集总参数谐振回路的形式。 4-2 何谓固有品质因数、有载品质因数？它们之间有何关系？ 答：固有品质因数是对一个孤立的谐振腔而言的，或者说，是谐振腔不与任何外电路相连接（空载）时的品质因数。当谐振腔处于稳定的谐振状态时，固有品质因数0Q 的定义为 02T W Q W π =，其中W 是谐振腔内总的储存能量，T W 是一周期内谐振腔内损耗的能量。 有载品质因数是指由于一个腔体总是要通过孔、环或探针等耦合机构与外界发生能量的耦合，这样不仅使腔的固有谐振频率发生了变化，而且还额外地增加了腔的功率损耗，从而导致品质因数下降，这种考虑了外界负载作用情况下的腔体的品质因数称为有载品质因数l Q 。 对于一个腔体，0 1l Q Q k = +，其中k 为腔体和外界负载之间的耦合系数。 4-4 考虑下图所示的有载RLC 谐振电路。计算其谐振频率、无载Q 0和有载Q L 。 谐振器 负载 1800Ω 解：此谐振电路属于并联谐振电路，其谐振频率为： 0356f MHz = = = 无载时， 017.9R Q w L = === 有载时， 040.25L e R Q w L = ===

微波考试题

1.微波通常是指波长在1～0.001米之间，频率在300MHz ～300GHz Hz之间的电磁波。按我国标准，家用微波炉所用微波频率为2450兆赫兹。“蓝牙”使用的微波频段在 2.4GHz附近。工业加热用微波频率为900兆赫兹。 2.微带线中传输的工作主模不是真正的TEM波，而是准TEM波，这 种模式的主要特点是Hz和Ez都不为零，未加屏蔽时，其损耗包括介质损耗、欧姆损耗和辐射损耗三部分。 3.微波系统的负载发生全反射时，负载的反射系数为1，从信号源输入 的有效功率全部从负载反射回来，此时，从信号源输出端参考面看向负载，参考面上的回波损耗RL＝0 dB。 4.传输线上若导波波长为λg，则传输线上相隔λg/4的点，其阻 抗呈倒数，相隔λg/2的点，其阻抗相等。 5.N口微波网络散射矩阵[S ii]的元素S ii的物理意义为：i口接电源， 其余端口接匹配负载时i口的电压反射系数，元素S ij的物理意义为：j口接电源，其余端口接匹配负载时，从j口到i口的电压传输系数。 6.任何均匀传输系统传播的电磁波可分为三种，其中波导不能传输的 波型为TEM波。 7.圆柱形波导中还有一种与矩形波导中不同形式的模式简并现象，称 为极化简并。 8.写出两种常见的微波双口网络：放大器、滤波器；两种常 见的微波单口网络：负载、信号源。 9.从物理概念上分，模式激励可分为电场激励和磁场激励； 常见的模式激励装置有探针激励装置、耦合环激励装置、孔/缝激

励装置和直接耦合装置。 10. 同轴线的内导体半径为a ，外导体的内半径为b ，内外导体之间填 充有介质（?，μ），则同轴线上单位长度的电容为)a /b ln(C πε2= 单位长度的电感为)a /b ln(L πμ2=同轴线的特性阻抗为π εμ20)a /b ln(Z =若该同轴线拟用于宽带微弱微波信号的传送，b 与a 之比应为 3.59 若该同轴线拟用于窄带大功率微波信号的传送，b 与a 之比应为 1.65 ；实际工程中为兼顾这两种情况，通常的同轴线特性阻抗为 50 欧。同轴线单位长度的电容、电感与同轴线的参数.c a b 有关 11. 圆柱形谐振腔中，壁电流只有沿φ方向的电流的谐振模式是 TE 011 ，其Q 0值较其他模式高。 12. 全反射时，Γ=1，从信号源来的有效功率全部从负载反射回来， 此时回波损耗RL=0 dB 13. 阻抗匹配的方式主要有： 1负载阻抗匹配 2信号源阻抗匹配 3 信号源共轭匹配。 14. 圆柱形波导中还有一种与矩形波导中不同形式的简并现象，称为 极化 简并。 15. 终端短路的传输线的驻波系数是∞，负载处的反射系数是 - 1 。 终端开路的传输线的驻波系数是∞，负载处的反射系数是 + 1 16. 扁波导宽边a 和窄边b 的关系为 b=(0.10.2)a 标准波导宽边a 和窄边 b 的关系为 b=0.5a 17. TM 波的定义为Ez ≠0 而Hz=0的波称为横磁波 TE 波的定义为Hz ≠0 而Ez=0的波称为横电波

微波技术基础考试题一

一、填空题（40分，每空2分） 1、微波是指波长从1米到0.1毫米范围内的电磁波。则其对应的频率范围从___ ___赫兹 到___ __赫兹。 2、研究电磁波沿传输线的传播特性有两种分析方法。一种是 的分析方法， 一种是 分析方法。 3、微波传输线种类繁多，按其传输的电磁波型，大致可划分为三种类 型 、 、 。 4、测得一微波传输线的反射系数的模2 1=Γ，则行波系数=K ；若特性阻抗Ω=750Z ，则波节点的输入阻抗=)(波节in R 。 5．矩形波导尺寸cm a 2=，cm b 1.1=。若在此波导中只传输10TE 模，则其中电磁波的工作 波长范围为 。 6．均匀无耗传输线工作状态分三种：（1） （2） （3） 。 7．微波传输系统的阻抗匹配分为两种： 和 。阻抗匹配的方法中最基本 的是采用 和 作为匹配网络。 8.从传输线方程看，传输线上任一点处的电压或电流都等于该处相应的 波 和 波的叠加。 9. 阻抗圆图是由等反射系数圆和__ ___组成。 二、简答或证明题（20分，第1题8分，第2题6分，第3题6分） 1、设特性阻抗为0Z 的无耗传输的行波系数为K ，第一个电压波节点到负载的距离min l 证明：此时终端负载阻抗为：min min 0tan K 1tan j K l j l Z Z L ββ--= （8分）

2、若想探测矩形波导内的驻波分布情况，应在什么位置开槽？为什么？（请用铅笔画出示意图）（6分） 3、微波传输线的特性阻抗和输入阻抗的定义是什么？ （6分） 三、计算题（40分） 1、如图所示一微波传输系统，其 0Z 已知。求输入阻抗in Z 、各点的反射系数及各段的电压驻 波比。（10分）

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微波技术基础 简答题整理

第一章传输线理论 1-1.什么叫传输线？何谓长线和短线？ 一般来讲，凡是能够导引电磁波沿一定方向传输的导体、介质或由它们共同体组成的导波系统，均可成为传输线；长线是指传输线的几何长度l远大于所传输的电磁波的波长或与λ可相比拟，反之为短线。（界限可认为是l/λ>=0.05） 1-2.从传输线传输波形来分类，传输线可分为哪几类？从损耗特性方面考虑，又可以分为哪几类？ 按传输波形分类： （1）TEM（横电磁）波传输线 例如双导线、同轴线、带状线、微带线；共同特征：双导体传输系统； （2）TE（横电）波和TM（横磁）波传输线 例如矩形金属波导、圆形金属波导；共同特点：单导体传输系统； （3）表面波传输线 例如介质波导、介质镜像线；共同特征：传输波形属于混合波形（TE波和TM 波的叠加） 按损耗特性分类： （1）分米波或米波传输线（双导线、同轴线） （2）厘米波或分米波传输线（空心金属波导管、带状线、微带线） （3）毫米波或亚毫米波传输线（空心金属波导管、介质波导、介质镜像线、微带线） （4）光频波段传输线（介质光波导、光纤） 1-3.什么是传输线的特性阻抗，它和哪些因素有关？阻抗匹配的物理实质是什么？ 传输线的特性阻抗是传输线处于行波传输状态时，同一点的电压电流比。其数值只和传输线的结构，材料和电磁波频率有关。 阻抗匹配时终端负载吸收全部入射功率，而不产生反射波。 1-4.理想均匀无耗传输线的工作状态有哪些？他们各自的特点是什么？在什么情况的终端负载下得到这些工作状态？

（1）行波状态： 0Z Z L =，负载阻抗等于特性阻抗（即阻抗匹配）或者传输线无限长。 终端负载吸收全部的入射功率而不产生反射波。在传输线上波的传播过程中，只存在相位的变化而没有幅度的变化。 （2）驻波状态： 终端开路，或短路，或终端接纯抗性负载。 电压，电流在时间，空间分布上相差π/2，传输线上无能量传输，只是发生能量交换。传输线传输的入射波在终端产生全反射，负载不吸收能量，传输线沿线各点传输功率为0.此时线上的入射波与反射波相叠加，形成驻波状态。 （3）行驻波状态： 终端负载为复数或实数阻抗（L L L X R Z ±=或L L R Z =）。 信号源传输的能量，一部分被负载吸收，一部分反射回去。反射波功率小于入射波功率。 1-5.何谓分布参数电路？何谓集总参数电路？ 集总参数电路由集总参数元件组成，连接元件的导线没有分布参数效应，导线沿线电压、电流的大小与相位，与空间位置无关。分布参数电路中，沿传输线电压、电流的大小与相位随空间位置变化，传输线存在分布参数效应。 1-6.微波传输系统的阻抗匹配分为两种：共轭匹配和无反射匹配，阻抗匹配的方法中最基本的是采用λ/4阻抗匹配器和支节匹配器作为匹配网络。 1-7.传输线某参考面的输入阻抗定义为该参考面的总电压和总电流的比值；传输线的特征阻抗等于入射电压和入射电流的比值；传输线的波阻抗定义为传输线内横向电场和横向磁场的比值。 1-8.传输线上存在驻波时，传输线上相邻的电压最大位置和电压最小位置的距离相差λ/4，在这些位置输入阻抗共同的特点是纯电阻。 第二章 微波传输线 2-1.什么叫模式或波形？有哪几种模式？

微波技术基础期末试题一

《微波技术基础》期末试题一 选择填空题（共30分，每题3分） 1.下面哪种应用未使用微波（） （a）雷达（b）调频（FM）广播 （c）GSM移动通信（d）GPS卫星定位 2.长度1m，传输900MHz信号的传输线是（） （a）长线和集中参数电路（b）长线和分布参数电路 （c）短线和集中参数电路（d）短线和分布参数电路 3.下面哪种传输线不能传输TEM模（） （a）同轴线（b）矩形波导（c）带状线（d）平行双线 4.当矩形波导工作在TE10模时，下面哪个缝不会影响波的传输（） 5.圆波导中的TE11模横截面的场分布为（） （a）（b）（c） 6.均匀无耗传输线的工作状态有三种，分别为，和。

7.耦合微带线中奇模激励的对称面是壁，偶模激励的对称面是壁。 8.表征微波网络的主要工作参量有阻抗参量、参量、参量、散射参量和参量。 9.衰减器有衰减器、衰减器和衰减器三种。 10.微波谐振器基本参量有、和三种。 二.（8分）在特性阻抗Z0=200?的传输线上，测得电压驻波比ρ=2，终端为 U0V，求终端反射系数、负载阻 =1 电压波节点，传输线上电压最大值 max 抗和负载上消耗的功率。 三．（10分）已知传输线特性阻抗Z0=75?，负载阻抗Z L=75+j100?，工作频率为900MHz，线长l=0.1m，试用Smith圆图，求距负载最近的电压波腹点的位置和传输线的输入阻抗（要求写清必要步骤）。 四．（10分）传输线的特性阻抗Z0=50Ω，负载阻抗为Z L=75Ω，若采用单支节匹配，求支节线的接入位置d和支节线的长度l（要求写清必要步骤）。五．（15分）矩形波导中的主模是什么模式；当工作波长为λ=2cm时，BJ-100型（a*b=22.86*10.16mm2）矩形波导中可传输的模式，如要保证单模传输，求工作波长的范围；当工作波长为λ=3cm时，求λp，vp及vg。 六．（15分）二端口网络如图所示，其中传输线的特性阻抗Z0=200Ω，并联阻抗分别为Z1=100Ω和Z2=j200Ω，求网络的归一化散射矩阵参量S11和S21，网络的插入衰减（dB形式）、插入相移与输入驻波比。

2008年1月自考试卷浙江电磁场与微波技术基础试题

浙江省2008年1月高等教育自学考试 电磁波与微波技术基础试题 课程代码：02349 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.▽·r=( ) A.1 B.2 C.3 D.以上均不对 2.电场的幅值与距离的平方始终成反比，此时的电荷分布是( ) A.点电荷 B.面电荷 C.线电荷 D.体电荷 3.某封闭面内不存在电荷，则此封闭面面上的电场一定为( ) A.0 B.常数 C.不能确定 D.上面三个都不对 4.导体上的电位处处不变，所以放置在恒定电场中球体上的电荷密度也是( ) A.处处相同 B.顺电场方向的大 C.顺电场方向的小 D.以上都有可能 5.常用的50Ω射频电缆，是指其( ) A.感抗 B.电阻 C.容抗 D.阻抗 6.电磁感应定律说的是( ) A.变化的电场产生磁场 B.变化的磁场产生电场 C.变化的电磁场产生电磁场 D.以上都对 7.玻印廷矢量的方向表示________方向。( ) A.电场 B.磁场 C.能流 D.坐标 8.电场强度为E=e x E0sin(ωt-βz)+e y E0cos(ωt-βz)的电磁波是( ) A.圆极化波 B.线极化波 C.椭圆极化波 D.不能确定其极化形式 1

9.天线的主要参数有( ) A.方向性阻抗频率 B.方向性增益驻波比 C.方向性带宽增益 D.方向性阻抗增益频率带宽驻波比 10.当传输线上驻波比为________是行波。( ) A.1 B.0 C.∞ D.1.1 二、名词解释及理解(本大题共5小题，每小题4分，共20分) 1.磁通量（用积分公式表示）的定义，并说明磁荷的不存在。 2.写出磁化的体电流密度（用微分形式表示）以及铁磁物质中磁化强度与磁场的关系。 3.库仑规范 4.群速 5.什么是导波装置并说明可以传播TEM波的两种装置。 三、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 1.若两矢量A，B正交，则A·B=________。 2.已知电位为 ＝rf(r)，则电场E=________。 3.已知真空中半径为a的球内的电场为E=e r(r/a)3，则球内的电荷密度为________。 4.静态场可以在不同的坐标系求解，其根据的是________。 5.电感上磁场能量与电感的关系为：________。 6.位移电流密度的定义为J d=________。 7.当电磁波从介电常数________的到介电常数________的会发生全反射。 8.传输线的混合波状态是传输线的阻抗与负载的阻抗________引起的。 9.在同样的高度用同样的天线，乡间的信号比城市的信号传得远，说明天线的信号传输与________有关。 10.电路中常用RLC参数来求解问题，而射频时常用场或分布参数来求解，这是由电路元件的尺寸与电磁波的________关系决定的。 四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分) 1.求线电荷密度为ρl的无限长直导线的电场强度。 2.写出磁场要满足的边界条件，并导出理想磁壁（μ＝∞）的边界条件。 3.在自由空间中，已知电场E(z,t)=e y120πsin(2π×108t-βz)V/m，试求出磁感应强度。 2

电子科技大学中山学院07微波技术基础考试试卷A

一、填空题（共28分，每空2分） 1、长线和短线的区别在于：前者为 ____参数电路， 后者为 参数电路。 2、导波系统中传输电磁波德等相位面沿着轴向移动的速度，通常称为_________，而传输信号电磁波是多种频率成分构成一个“波群”进行传播，其速度通常称为 。 3、矩形波导传输的主模是 ，圆波导传输的主模是 。 4、用散射参量表示非可逆四端口定向耦合器的耦合度C= ______，隔离度D= _ _______。 5、测得一微波传输线的反射系数模为|г|=1/2，则行波系数K =________，若特性阻抗Z 0=75Ω，则波节点的输入阻抗为Rin=____________。 6、一波导匹配双T ，其③端口为E 臂，④端口为H 臂，若③端口输入功率为P ，则①端口输出功率为_______，若①端口理想短路，②理想开路，则④端口输出功率为_________。 7、按传输模式分类，光纤分为 ___和_____________。 二、圆图完成（要求写出必要的步骤）（共20分，每小题10分）） 1、特性阻抗为50Ω的长线，终端负载不匹配，沿线电压波腹∣U ∣max =20V ，波节∣U ∣min =12V ，离终端最近的电压波腹点距终端的距离为0.37λ，求负载阻抗Z L =?(10分) 2、耗传输线特性阻抗Z 0=50Ω，长度为10cm ，f =800MHz ，假如输入阻抗Z in =j60Ω 求出负载阻抗Z L ； 三、如图为波导扼流式短路活塞，说明原理。（7分）

四、如图所示一微波传输系统，其Z 0已知，求输入阻抗Z in ，各点的反射系数和各段电压驻波比。（17分） 五、矩形波导的尺寸为a =22.86mm ，b=10.16mm ，波导中传输电磁波的频率为15GHz ，试问波导中可能传输哪些波型？（18分） 六、已知二端口网络的散射矩阵[]??? ?????=2/32/31.095.095.01.0ππππj j j j e e e e S 求该网络的插入衰减L （dB ）、插入相移、电压传输系数T 、驻波比ρ。（10分）

电子科学微波技术基础复试笔试题目

2014年电子科技大学微波技术基础复试笔试题目(电子工程学院回忆版) 除了第四章和第七章（徐锐敏版教材）没考其他章节都考到了(全卷共200分) 填空题40分(20空每个2分)考查得很基础我只记住了几个我不会的第一个空是问你什么频率范围对应什么波段把那个表格看一下我记得是L 波段 矩形波导主模圆波导主模微带线主模 第六章我记得有个圆柱谐振腔的什么条件工作在什么模式就是2a/l那个貌似你翻书看看p172 第八章把三个什么效应记一下有法拉第旋转效应什么的这是一个空 (第八章整张试卷只考了大概3个空另外两个我忘了) 计算题是重头戏(共4题110分) 第一题计算矩形波导的传输模式（40分） 计算量很大有3小问第一小问能传输的模式太多了就是TE10 TE20 TE11 TM11……什么的实质上就是求各模式的截止波长还有就是要会画前几种(大概7种)模式的横截面图2,3小问简单 第二题是同轴线(20或30分) 比较简单记住传输主模时的截止波长pai(a+b)还是多少来着看清题目题目里给出的是直径还是半径 第三题传输线(20或30分) 比较简单需要记住反射系数驻波系数这些基本的公式就是计算太坑了(分式的复数计算) 很繁琐 第四题(20分) 微扰法就是在一个矩形谐振腔中竖直插进了一个介质棒好像是求谐振频率我不会你们把书上那块仔细看看 简答题(50分共5题每题10分) 我记得有正规模及其特性(主要是正交性完备性) 矩形波导单模传输有什么好处在中央开口有什么好处 波导的激励方法有哪些各有什么好处 剩下两个想不起来了 说明 1.填空题很基本把书看仔细 40分能拿到35+吧 2.千万千万要带上计算器！计算题要是没有计算器的话没法做 3.有些题就算不会也千万别空着不写哪怕写上点相关的一些东西你写上就多少能给你点分空着一分没有例如那个矩形腔的谐振我不会就把相关公式写上了多少能给点分 4.不要轻视笔试分数达不到120分的及格线就算初试成绩再高直接咔嚓2015年电磁场与微波技术复试笔试回忆 填空题 1、模式的三个特性：正交性、完备性、对称性 2、电磁场的法拉第旋转效应的意思

微波技术基础第二章课后答案杨雪霞

2-1 波导为什么不能传输TEM 波？ 答：一个波导系统若能传输TEM 波型，则在该系统中必须能够存在静电荷静电核或恒定电流，而在单导体所构成的空心金属波导馆，不可能存在静电荷或恒定电流，因此也不可能传输TEM 波型。 2-2 什么叫波型？有哪几种波型？ 答：波型是指每一种能够单独地在规则波导中存在的电磁场的一种分布状态。 根据场的横向分量与纵向分量之间的关系式划分波型，主要有三种： TEM 波（0z E =，0z H =），TE 波(0z E =,0z H ≠),TM 波（0z E ≠，0z H =） 2-3 何谓TEM 波，TE 波和TM 波？其波阻抗和自由空间波阻抗有什么关系？ 答：0z E =，0z H =的为TEM 波；0z E =,0z H ≠为TE 波；0z E ≠，0z H =为TM 波。 TE 波阻抗： x TE y E wu Z H ηβ = ==> TM 波阻抗： x TM y E Z H w βηε= ==< 其中η为TEM 波在无限答煤质中的波阻抗。 2-4 试将关系式y z x H H jw E y z ε??-=??，推导为1()z x y H E j H jw y βε?=+?。 解：由y H 的场分量关系式0j z y H H e β-=（0H 与z 无关）得： y y H j H z β?=-? 利用关系式y z x H H jw E y z ε??-=??可推出： 11()()y z z x y H H H E j H jw y z jw y βεε???= +=+??? 2-5 波导的传输特性是指哪些参量？ 答：传输特性是指传输条件、传播常数、传播速度、波导波长、波形阻抗、传输功率以及损耗和衰减等。 2-6 何为波导的截止波长c λ？当工作波长λ大于或小于c λ时，波导的电磁波的特性有何不

西安电子科技大学微波技术基础07期末考试考题

西安电子科技大学 考试时间 120 分钟 试 题（A ） 1.考试形式：闭 卷； 2.本试卷共 五 大题，满分100分。 班级 学号 姓名 任课教师 一、简答题（每题3分，共45分） 1、 传输线解为z j z j e U e U U ββ21+=-，上面公式中哪个表示+z 方向传输波？哪个表示-z 方向传输波？为什么？ 2、 若传输线接容性负载（L L L jX R Z +=，0

第2页 共4页 5、矩形波导和圆波导的方圆转换中各自的工作模式是什么？ 6、带线宽度W ，上下板距离b ，当W 增大时，带线特性阻抗如何变化？为什么？ 7、 微带或者带线的开口端是否相当于开路端？为什么？如果不是，如何等效？ 8、 一段矩形波导，尺寸b a ?， TE 10模的散射矩阵如下，写出其传输TE 20模时的散射矩阵。 []?? ? ???=--00θ θj j e e s 9、 金属圆波导的模式TE mnp 和TM mnp ，下标m, n, p 各自代表什么含义？ 10、 写出如图双口网络的输入反射系数in Γ的表达式。 11、 环行器的端口定义和散射矩阵如下，该环行器环行方向是顺时针还是逆时针？ 12、 说明下图E 面T 的工作特点 13、 写出如图理想两端口隔离器的S 矩阵

微波与卫星通信部分考试题

1、常见的典型地面微波通信系统包括（长途微波通信系统）和（移动通信系统）。 2、卫星通信是指利用（人造地球卫星）作为中继站，转发或者反射无线电波。 3、数字微波通信系统又进一步分为（PHD微波通信）和（SDH微波通信）两种体制。 4、微波通信的最基本的特点可以概括为（微波）、（多路）和（接力）。 5、卡塞格林天线是由（初级喇叭辐射器）、（双曲面副反射器）和（抛物面主反射面）三部 分组成。 6、卫星天线根据波束的宽度可以分为（全球波束天线）、（点波束天线）和（区域波束天线）。 7、GMSK是在MSK之前加上一个（高斯滤波器）。 8、信道分配方式分为（预分配方式）和（按需分配方式），预分配分为固定预分配和按时 预分配方式，按需分配方式是一中分配方式可变的制度，这个可变实在按申请进行信道分配变化的，通话完毕后，系统信道又收归为公有。 9、频分多址技术的应用特点，FDMA的分类（每载波多路MCPC-FDMA、每载波单路 SCPC-FDMA和卫星交换SS-FDMA）。 10、无线通信中主要的电波传播方式有（空间波）、（地表面波）和（天波）三种。 11、我们把hc/F1=0.577时的余隙成为自由空间余隙，并用h0表示，h0=0.557F1 （可做名 词解释） 12、视距微波通信常常根据路径余隙hc的大小将线路分为三类：当h c≧h0称为开路线路， 当0

微波技术基础第三章课后答案---杨雪霞

微波技术基础第三章课后答案---杨雪霞

3-1 一根以聚四氟乙烯 2.10 r ε =为填充介质的带状 线，已知其厚度b =5mm ，金属导带厚度和宽度分别为0t =、W =2mm ，求此带状线的特性阻抗及其不出现高次模式的最高频率。 解: 由于/2/50.40.35W b ==>，由公式 2 0(0.35/)e W W b b W b ?=-?-? /0.35/0.35W b W b <> 得中心导带的有效宽度为：2e W W mm ≈=， 077.30.441e r Z W b ε= =Ω + 带状线的主模为TEM 模，但若尺寸不对也会引起高次模，为抑止高次模，带状线的最短工作波长应满足： 10 10 max(,) cTE cTM λλλ> 10 2 5.8cTE r mm λε== mm b r cTM 5.14210 ==ελ 所以它的工作最高频率 GHz c f 2010 5.141033 8 =??==-λ 3-2 对于特性阻抗为50Ω的铜导体带状线，介质厚度b =0.32cm ，有效相对介电常数 2.20 r ε =，求线的 宽度W 。若介质的损耗角正切为0.001，工作频率为10GHz ，计算单位为dB/λ的衰减，假定导体的

厚度为t =0.01mm 。 解 : 因 为 0 2.2(50)74.2120 r Z ε==<和030/()0.4410.830 r x Z πε=-=，所以 由公式 00,1200.850.6, 120 r r x Z W b x Z εε??? 其中， 0.441r x Z ε= - 计算宽度为(0.32)(0.830)0.266W bx cm ===。 在10GHz ，波数为 1 2310.6r f k m πε-== 由公式 )(/2 tan 波TEM m Np k d δ α= 介电衰减为 m Np k d /155.02 ) 001.0)(6.310(2tan === δα 在10GHz 下铜的表面电阻为0.026s R =Ω。于是，根 据公式 300002.710120 ,30()/0.16120,s r r c s r R Z Z A b t Np m R Z B Z b εεπαε-????? 其中 2121ln()W b t b t A b t b t t π+-=+ +-- 0.414141(0.5ln ) (0.50.7)2b t W B W t W t ππ=+ +++

10微波技术基础A卷

一、填空题(共26分，每空2分) 1．微波传输线是一种分布参数电路， 其线上的电压电流分布规律可由 来描述。 2．矩形波导传输的主模是 ，圆波导传输的主模是 。 3．按传输模式分类，光纤分为 ___和_____________。 4．微带线中出现的高次模种类有 和 。 5、测得一微波传输线的反射系数模为|г|=1/2，则行波系数K =________，若特性阻抗Z 0=75Ω，则波节点的输入阻抗为Rin=____________。 6．阻抗匹配的方法中最基本的是采用 和 作为匹配网络。 7．一波导匹配双T ，其③端口为E 臂，④端口为H 臂，若③端口输入功率为1W ，则①端口输出功率为_______，若①端口理想短路，②理想开路，则④端口输出功率为_________。 二、如图为波导扼流式短路活塞，试说明原理。（7分） 三、圆图完成（要求写出必要的步骤，并在圆图上标示出来）（21分） 1．已知传输线的特性阻抗为Z 0，工作波长λ0=8cm ，负载阻抗Z L =(0.2-j0.5)Z 0，求第一个电压波节 电子科技大学中山学院考试试卷 课程名称: 微波技术基础 试卷类型： A 卷 2012—2013 学年第 1 学期 期末 考试 考试方式： 闭卷 拟题人： 袁海军 日期： 2012-12-22 审 题 人： 学 院： 电子信息学院 班 级： 10无线技术 学 号： 姓 名： 提示：考试作弊将取消该课程在校期间的所有补考资格，作结业处理，不能正常毕业和授位，请诚信应考。

点至终端的距离l，驻波比ρ，行波系数K。（12分） 2．特性阻抗为50Ω的长线，终端负载不匹配，沿线电压波腹∣U∣max=20V，波节∣U∣min=10V，离终端最近的电压波腹点距终端的距离为0.3λ，求负载阻抗Z L=?（9分） 四、（11分）有一特性阻抗为Z0=75Ω的无耗均匀传输线，导体间的媒质参数为εr=2.25,μr=1，终端接有R l=50Ω的负载。当f=2GHz时，其线长度为3λg/4。试求：①传输线实际长度；②负载终端反射系数；③输入端反射系数；④输入端阻抗。

微波技术基础第二章课后答案---杨雪霞

微波技术基础第二章课后答案---杨雪霞

2-1 波导为什么不能传输TEM 波？ 答：一个波导系统若能传输TEM 波型，则在该系统中必须能够存在静电荷静电核或恒定电流，而在单导体所构成的空心金属波导馆内，不可能存在静电荷或恒定电流，因此也不可能传输TEM 波型。 2-2 什么叫波型？有哪几种波型？ 答：波型是指每一种能够单独地在规则波导中存在的电磁场的一种分布状态。 根据场的横向分量与纵向分量之间的关系式划分波型，主要有三种： TEM 波（0 z E =，0 z H =），TE 波(0z E =,0 z H ≠),TM 波 （0 z E ≠，0 z H =） 2-3 何谓TEM 波，TE 波和TM 波？其波阻抗和自由空间波阻抗有什么关系？ 答：0 z E =，0 z H =的为TEM 波；0z E =,0 z H ≠为TE 波； z E ≠，0 z H =为TM 波。 TE 波阻抗： 2 1( )x TE y c E wu Z H η β λλ= ==>- TM 波阻抗： 21()x TM y c E Z H w βληελ= ==-< 其中η为TEM 波在无限答煤质中的波阻抗。

2-4 试将关系式 y z x H H jw E y z ε??-=??，推导为 1()z x y H E j H jw y βε?= +?。 解：由y H 的场分量关系式0j z y H H e β-=（0 H 与z 无关） 得： y y H j H z β?=-? 利用关系式 y z x H H jw E y z ε??-=??可推出： 11()()y z z x y H H H E j H jw y z jw y βεε???= +=+??? 2-5 波导的传输特性是指哪些参量？ 答：传输特性是指传输条件、传播常数、传播速度、波导波长、波形阻抗、传输功率以及损耗和衰减等。 2-6 何为波导的截止波长c λ？当工作波长λ大于 或小于c λ时，波导内的电磁波的特性有何不同？ 答： 当波沿Z 轴不能传播时呈截止状态，处于此状态时的波长叫截止波长，定义为2c c k π λ = ； 当工作波长大于截止波长时，波数c k k <，此时电 磁波不能在波导中传播； 当工作波长小于截止波长时，波数c k k >，此时电 磁波能在波导内传播；

微波探测技术题库

[原创文章]移动目标的“微波探测技术” 移动目标的微波探测技术 常用的微波探测器是借助微波多普勒效应探测布防区域内是否存在移动目标。探测器内的主要微波组件为微波传感器，其工作频率多选择在微波的S-波段，X-波段，K-波段，常用微波传感器的技术构成分为平面微带型和波导谐振 型。我们探讨微波传感的技术构成、频段选择对移动目标探测的影响，希望对探测器的选型和使用有一定的帮助。 微波是指频率在300MHz-300GHz范围内极高频电磁波，其波长范围从1m 到1mm。微波具有直线（视距）传播，不受其他电磁波干扰，频带宽，系统体 积小等特点，首先在通信领域得到广泛应用。微波技术另一最重要应用当属雷达，使用微波雷达对远距离飞行目标测速，测距，测方位早在第二次世界大战中就已成功应用。 随着微波半导体技术的规模化应用，微波技术的物理实现不仅十分简单、 廉价，而且体积甚小，各种物体探测装置中都可以放进火柴盒大小的微波传感器，成为目标探测装置中常见的组件。不同于红外探测器，这种微波组件对各种可以反射微波的物体都很敏感，且不受环境温度的影响，因此广泛用于工业、交通及民用装置中，如车辆测速、液位测定、自动门、自动灯、自动盥洗、生产线物料探测、倒车雷达等。报警产品中微波探测器使用这种微波传感器组件，配合周边的电子器件，基于多普勒效应的应用就构成了移动目标微波探测器，即多普勒雷达。 微波探测器所使用的多普勒雷达主要 类型为连续波（CW）多普勒雷达。 1、多普勒效应 1.1、多普勒频移 电磁波或声波频率因馈元本身或/和目标物相对运动所引起的频率改变称为多普勒频移，或称多普勒效应。站在

月台听到进站火车汽笛声调变化的现象就是最好的多普勒效应体验。当火车迎你而来时，汽笛的频率会提高，声音变尖，反之亦然。 由多普勒效应得知，固定安装的雷达发出的固定频率微波，遇到静止物体产生的反射波其频率并不改变，遇到运动物体产生的反射波将会发生多普勒频移，频率的改变类似相对速度的计算，图1-1是多普勒频移的计算。 图中：V = 汽车行驶速度 C = 微波行进速度，300,000Km/S λt = 发射波微波波长 λr = 反射波微波波长 1.2、多普勒信号和多普勒频率 多普勒雷达在发射微波信号的同时接受反射波信号，并将两者相混差频产 生一个新的低频信号，称多普勒信号，其频率称为多普勒频率，是发射频率和反射频率之差。 多普勒频率 = |发射频率–反射频率| = |1/λt - 1/λr| = |ft - fr| 报警器多普勒雷达如果检测到多普勒信号则判定有移动目标存在。

微波技术基础期末复习题

《微波技术基础》期末复习题 第2章 传输线理论 1. 微波的频率范围和波长范围 频率范围 300MHz ~ 3000 GHz 波长范围 1.0 m ~ 0.1mm ； 2. 微波的特点 ⑴ 拟光性和拟声性； ⑵ 频率高、频带宽、信息量大； ⑶ 穿透性强； ⑷ 微波沿直线传播； 3. 传输线的特性参数 ⑴ 特性阻抗的概念和表达公式 特性阻抗＝传输线上行波的电压／传输线上行波的电流 0Z = ⑵ 传输线的传播常数 传播常数 j γαβ=+的意义，包括对幅度和相位的影响。 4. 传输线的分布参数： ⑴ 分布参数阻抗的概念和定义 ⑵ 传输线分布参数阻抗具有的特性 ()()()in V d Z d I d =00 ch sh sh ch L L L L V d I Z d V d I d Z γγγγ+=+000th th L L Z Z d Z Z Z d γγ+=+

① 传输线上任意一点 d 的阻抗与该点的位置d 和负载阻抗Z L 有关； ② d 点的阻抗可看成由该点向负载看去的输入阻抗； ③ 传输线段具有阻抗变换作用； 由公式 ()in Z d 000th th L L Z Z d Z Z Z d γγ+=+ 可以看到这一点。 ④ 无损线的阻抗呈周期性变化，具有λ/4的变换性和 λ/2重复性； ⑤ 微波频率下，传输线上的电压和电流缺乏明确的物理意义，不能直 接测量； ⑶ 反射参量 ① 反射系数的概念、定义和轨迹； ② 对无损线，其反射系数的轨迹？； ③ 阻抗与反射系数的关系； [] []in ()1()()()1()V d d Z d I d d +++G =-G [][] 01()1()d Z d +G =-G ⑷ 驻波参量 ① 传输线上驻波形成的原因？ ② 为什么要提出驻波参量？ ③ 阻抗与驻波参量的关系； 5. 无耗传输线的概念和无耗工作状态分析 ⑴ 行波状态的条件、特性分析和特点； ⑵ 全反射状态的条件、特性分析和特点； ⑶ 行驻波状态的条件、特性分析和特点； 6. 有耗传输线的特点、损耗对导行波的主要影响和次要影响